JP3035943B2 - 音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置 - Google Patents
音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置Info
- Publication number
- JP3035943B2 JP3035943B2 JP33521089A JP33521089A JP3035943B2 JP 3035943 B2 JP3035943 B2 JP 3035943B2 JP 33521089 A JP33521089 A JP 33521089A JP 33521089 A JP33521089 A JP 33521089A JP 3035943 B2 JP3035943 B2 JP 3035943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- speaker
- power amplifier
- amplifier
- input terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/002—Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、一般の電力増幅器に接続されて、スピー
カをその電気音響再生特性を改善すべく駆動するように
した音響装置、および前記一般の電力増幅器と協働し、
スピーカをその電気音響再生特性を改善すべく駆動する
駆動装置に関する。
カをその電気音響再生特性を改善すべく駆動するように
した音響装置、および前記一般の電力増幅器と協働し、
スピーカをその電気音響再生特性を改善すべく駆動する
駆動装置に関する。
［従来の技術］ 従来、スピーカ（スピーカユニットまたはスピーカシ
ステム）を駆動する電力増幅器は、出力インピーダンス
が実質的に零であり、スピーカをいわゆる定電圧駆動す
るものが一般的であった。
ステム）を駆動する電力増幅器は、出力インピーダンス
が実質的に零であり、スピーカをいわゆる定電圧駆動す
るものが一般的であった。
これに対し、最近、出力インピーダンスに負性インピ
ーダンス成分を含ませる、いわゆる負性インピーダンス
駆動や、スピーカの出力を何らかの方法で検出して帰還
する、いわゆるモーショナルフィードバック（MFB）駆
動によって、スピーカの音響再生特性を改善したり、音
響再生特性を損なうことなくキャビネットやスピーカ振
動系の小形化を図った音響システムか提案されている
（特開平１−229599号、特開平１−229598号、特公平１
−30358号等）。
ーダンス成分を含ませる、いわゆる負性インピーダンス
駆動や、スピーカの出力を何らかの方法で検出して帰還
する、いわゆるモーショナルフィードバック（MFB）駆
動によって、スピーカの音響再生特性を改善したり、音
響再生特性を損なうことなくキャビネットやスピーカ振
動系の小形化を図った音響システムか提案されている
（特開平１−229599号、特開平１−229598号、特公平１
−30358号等）。
しかしながら、これらの音響システムは、スピーカに
対応した特別な駆動装置（電力増幅器）を用いる必要が
あり、そのため、既に一般の電力増幅器を所持し愛用し
ているユーザは、前記システムを構成しようとする場
合、愛用の電力増幅器を全く利用できなくなってしまう
という問題があった。
対応した特別な駆動装置（電力増幅器）を用いる必要が
あり、そのため、既に一般の電力増幅器を所持し愛用し
ているユーザは、前記システムを構成しようとする場
合、愛用の電力増幅器を全く利用できなくなってしまう
という問題があった。
また、特開昭58−29295号には、スピーカと直列に所
定の周波数以下で負性抵抗を有する負性抵抗回路を接続
し、このスピーカと負性抵抗との直列回路を一般の電力
増幅器で駆動してスピーカの低音域特性を改善すること
が開示されている。しかしながら、この特開昭58−2929
5号の実施例に唯一開示されている負性抵抗回路は、ト
ランジスタＡ級アンプである。このようなトランジスタ
Ａ級アンプは、電圧利用効率、電力損失およびコスト等
の面から、イヤホンまたはヘッドホン等のような微小電
力用としての場合や趣味として用いるような極く特殊な
場合を除き、スピーカのような低インピーダンスの電力
供給用としては用いられない。すなわち、トランジスタ
Ａ級アンプは、一般概念上、電力増幅器の範疇には含ま
れないものである。さらに、この負性抵抗回路におい
て、エミッタ抵抗は、スピーカ電流検出用の検出抵抗で
もあるため、この抵抗を単純にトランジスタ等の能動素
子に替えて一般的な電力増幅器のようなSEPP構成とする
こともできない。すなわち、前記特開昭58−29295号
は、スピーカと直列に負性抵抗回路を接続することによ
ってそのスピーカを一般の電力増幅器を用いて負性抵抗
駆動し得ることを示唆はしているものの、スピーカを実
用上問題なく駆動し得る現実的な負性抵抗回路の構成を
開示または示唆するに至っていない。
定の周波数以下で負性抵抗を有する負性抵抗回路を接続
し、このスピーカと負性抵抗との直列回路を一般の電力
増幅器で駆動してスピーカの低音域特性を改善すること
が開示されている。しかしながら、この特開昭58−2929
5号の実施例に唯一開示されている負性抵抗回路は、ト
ランジスタＡ級アンプである。このようなトランジスタ
Ａ級アンプは、電圧利用効率、電力損失およびコスト等
の面から、イヤホンまたはヘッドホン等のような微小電
力用としての場合や趣味として用いるような極く特殊な
場合を除き、スピーカのような低インピーダンスの電力
供給用としては用いられない。すなわち、トランジスタ
Ａ級アンプは、一般概念上、電力増幅器の範疇には含ま
れないものである。さらに、この負性抵抗回路におい
て、エミッタ抵抗は、スピーカ電流検出用の検出抵抗で
もあるため、この抵抗を単純にトランジスタ等の能動素
子に替えて一般的な電力増幅器のようなSEPP構成とする
こともできない。すなわち、前記特開昭58−29295号
は、スピーカと直列に負性抵抗回路を接続することによ
ってそのスピーカを一般の電力増幅器を用いて負性抵抗
駆動し得ることを示唆はしているものの、スピーカを実
用上問題なく駆動し得る現実的な負性抵抗回路の構成を
開示または示唆するに至っていない。
［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、従
来の電力増幅器をそのまま利用でき、かつ全く問題なく
現実に前記音響システムにおけると同様のスピーカ特性
を改善するような駆動が可能な音響装置、および駆動装
置を提供することを目的とする。
来の電力増幅器をそのまま利用でき、かつ全く問題なく
現実に前記音響システムにおけると同様のスピーカ特性
を改善するような駆動が可能な音響装置、および駆動装
置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、この発明では、スピーカを
通常駆動する一般の電力増幅器と協働してそのスピーカ
の電気音響再生特性を改善すべく駆動するとともに、こ
の特性改善駆動の際に通常駆動時より増大する分の電気
エネルギーを生成する駆動装置（第２の電力増幅器）を
設け、それ以外のエネルギーである通常駆動分のエネル
ギーは前記一般の電力増幅器から供給するようにしてい
る。
通常駆動する一般の電力増幅器と協働してそのスピーカ
の電気音響再生特性を改善すべく駆動するとともに、こ
の特性改善駆動の際に通常駆動時より増大する分の電気
エネルギーを生成する駆動装置（第２の電力増幅器）を
設け、それ以外のエネルギーである通常駆動分のエネル
ギーは前記一般の電力増幅器から供給するようにしてい
る。
［作用および効果］ 前記構成によれば、通常駆動分のエネルギーは通常の
電力増幅器である一般の電力増幅器から供給するように
したため、一般の電力増幅器を愛用しているユーザはそ
の愛用の電力増幅器を活用して負性インピーダンス駆動
やMFB駆動等を実現し、手持または市販のスピーカの電
気音響再生特性を改善することができる。また、一般の
電力増幅器によって駆動することにより自動的に負性イ
ンピーダンス駆動やMFB駆動等がなされる、小形で電気
音響再生特性に優れた音響装置（スピーカシステム）を
実現することができる。
電力増幅器である一般の電力増幅器から供給するように
したため、一般の電力増幅器を愛用しているユーザはそ
の愛用の電力増幅器を活用して負性インピーダンス駆動
やMFB駆動等を実現し、手持または市販のスピーカの電
気音響再生特性を改善することができる。また、一般の
電力増幅器によって駆動することにより自動的に負性イ
ンピーダンス駆動やMFB駆動等がなされる、小形で電気
音響再生特性に優れた音響装置（スピーカシステム）を
実現することができる。
また、この発明の駆動装置は、第２の電力増幅器によ
って前記負性インピーダンス駆動やMFB駆動等により増
大する分の電力エネルギーを供給するようにしたため、
これと協働する前記一般の電力増幅器の出力を無駄なく
活用することができる。さらに、この第２の電力増幅器
は、前記負性インピーダンス駆動やMFB駆動等により増
大する分の電気エネルギーのみ供給をすれば足りるた
め、従来の負性インピーダンス駆動やMFB駆動等用とし
ての専用の駆動装置より小形、かつ安価に構成すること
ができる。
って前記負性インピーダンス駆動やMFB駆動等により増
大する分の電力エネルギーを供給するようにしたため、
これと協働する前記一般の電力増幅器の出力を無駄なく
活用することができる。さらに、この第２の電力増幅器
は、前記負性インピーダンス駆動やMFB駆動等により増
大する分の電気エネルギーのみ供給をすれば足りるた
め、従来の負性インピーダンス駆動やMFB駆動等用とし
ての専用の駆動装置より小形、かつ安価に構成すること
ができる。
［実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。な
お、各図において共通または対応する部分は同一の符号
または同一のサフィックスを付した符号で表わしてあ
る。
お、各図において共通または対応する部分は同一の符号
または同一のサフィックスを付した符号で表わしてあ
る。
第１図は、この発明の一実施例に係る音響装置の構成
を示す。この音響装置は、スピーカの特性改善のため負
性インピーダンス駆動するもので、共鳴管ポート11を有
するキャビネット１内にスピーカユニット２とこの発明
の特徴とする負性インピーダンス駆動装置であるアンプ
ユニット３とを配設し、さらに、この音響装置を一般の
電力増幅器であるパワーアンプ５の出力端に接続するた
め一対の外部入力端子P1,P2を設けている。アンプユニ
ット３は、電力増幅回路31、正帰還回路32および伝達関
数付与回路33からなる。正帰還回路32はスピーカ電流検
出用のインピーダンス素子Zs、およびインピーダンス素
子Za,Zb等により所定の伝達関数βを与えられた帰還用
増幅器A1を具備する。インピーダンス素子Zsのインピー
ダンス値はスピーカユニット２のそれに比べて無視し得
る程度の大きさに設定してある。
を示す。この音響装置は、スピーカの特性改善のため負
性インピーダンス駆動するもので、共鳴管ポート11を有
するキャビネット１内にスピーカユニット２とこの発明
の特徴とする負性インピーダンス駆動装置であるアンプ
ユニット３とを配設し、さらに、この音響装置を一般の
電力増幅器であるパワーアンプ５の出力端に接続するた
め一対の外部入力端子P1,P2を設けている。アンプユニ
ット３は、電力増幅回路31、正帰還回路32および伝達関
数付与回路33からなる。正帰還回路32はスピーカ電流検
出用のインピーダンス素子Zs、およびインピーダンス素
子Za,Zb等により所定の伝達関数βを与えられた帰還用
増幅器A1を具備する。インピーダンス素子Zsのインピー
ダンス値はスピーカユニット２のそれに比べて無視し得
る程度の大きさに設定してある。
第１図の装置においては、一方の外部入力端子P1を前
記スピーカ電流検出用インピーダンス素子Zsを介してス
ピーカユニット２の一方の入力端子P3に接続し、他方の
外部入力端子P2はアンプユニット３の動作基準電位点に
接続してある。さらに、前記電力増幅回路31の入力に
は、前記スピーカユニット２に流れる電流をインピーダ
ンス素子Zsで検出した検出出力を帰還用増幅器A1を介し
て正帰還するとともに、所定の伝達関数を有する伝達関
数付与回路33を介して前記一方の外部入力端子P1に供給
される信号を供給するように構成してある。
記スピーカ電流検出用インピーダンス素子Zsを介してス
ピーカユニット２の一方の入力端子P3に接続し、他方の
外部入力端子P2はアンプユニット３の動作基準電位点に
接続してある。さらに、前記電力増幅回路31の入力に
は、前記スピーカユニット２に流れる電流をインピーダ
ンス素子Zsで検出した検出出力を帰還用増幅器A1を介し
て正帰還するとともに、所定の伝達関数を有する伝達関
数付与回路33を介して前記一方の外部入力端子P1に供給
される信号を供給するように構成してある。
このアンプユニット３の諸特性は、スピーカユニット
２の内部インピーダンスをZL、伝達関数付与回路33の伝
達関数（利得）をＴ（ｓ）、正帰還回路32の伝達利得を
β＝Zb/Za、伝達関数付与回路33の出力電圧に対する電
力増幅回路31の伝達利得をα＝Zf/Zc、正帰還回路32の
出力電圧に対する電力増幅回路31の伝達利得をＡ＝Zf/Z
dとすると、 （ａ）伝達特性Ｇ（ｓ）は、 となる。
２の内部インピーダンスをZL、伝達関数付与回路33の伝
達関数（利得）をＴ（ｓ）、正帰還回路32の伝達利得を
β＝Zb/Za、伝達関数付与回路33の出力電圧に対する電
力増幅回路31の伝達利得をα＝Zf/Zc、正帰還回路32の
出力電圧に対する電力増幅回路31の伝達利得をＡ＝Zf/Z
dとすると、 （ａ）伝達特性Ｇ（ｓ）は、 となる。
（ｂ）また、スピーカユニット２から見た駆動インピー
ダンスZoは、 ここで、GZL＝∞およびＧZL＝ZLは、それぞれ（１）
式にZL＝∞およびZL＝ZLを代入したときの伝達特性値で
ある。また、パワーアンプ５の出力インピーダンスAZは
０［Ω］としている。
ダンスZoは、 ここで、GZL＝∞およびＧZL＝ZLは、それぞれ（１）
式にZL＝∞およびZL＝ZLを代入したときの伝達特性値で
ある。また、パワーアンプ５の出力インピーダンスAZは
０［Ω］としている。
（ｃ）パワーアンプ５から見た負荷インピーダンスZi
は、 となる。
は、 となる。
これらの式から、 （ｄ）伝達特性を１にするため、すなわちスピーカの出
力音圧を通常の定電圧駆動時と同じ周波数特性にするた
めのＴ（ｓ）は、 （ｅ）負性インピーダンス出力端（電力増幅回路31のス
ピーカ端）の電圧（vs）増幅をゼロにするため、すなわ
ち完全制動状態（スピーカ振動系のＱが０の状態）の効
果を維持しつつスピーカが反作用なく駆動されていると
きにvsをゼロにするためのＴ（ｓ）は、 であることが分る。但し、実際上はスピーカの反作用が
あるので、Ｔ（ｓ）を（５）式のように設定しても、vs
はゼロとはならない。
力音圧を通常の定電圧駆動時と同じ周波数特性にするた
めのＴ（ｓ）は、 （ｅ）負性インピーダンス出力端（電力増幅回路31のス
ピーカ端）の電圧（vs）増幅をゼロにするため、すなわ
ち完全制動状態（スピーカ振動系のＱが０の状態）の効
果を維持しつつスピーカが反作用なく駆動されていると
きにvsをゼロにするためのＴ（ｓ）は、 であることが分る。但し、実際上はスピーカの反作用が
あるので、Ｔ（ｓ）を（５）式のように設定しても、vs
はゼロとはならない。
次に、第１図の音響装置における各変数の作用を検討
した。結果は下記の通りである。
した。結果は下記の通りである。
（ａ）α・β＝１に設定した場合、（２）式よりZo＝０
であるから装置としては定電圧駆動状態となるととも
に、（１）式より伝達特性は１＋Ａ・Ｔ（ｓ）となるの
で、Ｔ（ｓ）を制御することによって周波数特性をコン
トロールすることができる。
であるから装置としては定電圧駆動状態となるととも
に、（１）式より伝達特性は１＋Ａ・Ｔ（ｓ）となるの
で、Ｔ（ｓ）を制御することによって周波数特性をコン
トロールすることができる。
（ｂ）（２）式より、α・β＞１の領域では、出力イン
ピーダンスZoは負になる。
ピーダンスZoは負になる。
（ｃ）Ｔ（ｓ）＝０にすると、前記特開昭58−29295号
で意図するような、単なる負性インピーダンス回路とし
て動作させることができる。
で意図するような、単なる負性インピーダンス回路とし
て動作させることができる。
（ｄ）（５）式より、負性インピーダンス発生回路、す
なわちアンプユニット３の電力増幅器33の出力の振幅を
少なくすることができ、省電力化を図ることができる。
なわちアンプユニット３の電力増幅器33の出力の振幅を
少なくすることができ、省電力化を図ることができる。
（ｅ）α、β、ＡおよびＴ（ｓ）の設定によって最適条
件を設定することができる。この場合、一般的にＴ
（ｓ）は位相反転系（−|T（ｓ）｜）の伝送系となる。
件を設定することができる。この場合、一般的にＴ
（ｓ）は位相反転系（−|T（ｓ）｜）の伝送系となる。
第１図において、アンプユニット３は、パワーアンプ
５と共働して、スピーカユニット２を負性インピーダン
ス駆動する。この負性インピーダンス駆動は、特開平１
−229599号の音響装置と全く同様に行なわれる。
５と共働して、スピーカユニット２を負性インピーダン
ス駆動する。この負性インピーダンス駆動は、特開平１
−229599号の音響装置と全く同様に行なわれる。
第２図は、この発明の第２の実施例を示す。この音響
装置は、第１図のものに対し、スピーカユニット２とし
てダイナミックスピーカを用いて回路全体をより具体的
に表わすとともに、スピーカ電流検出は接地（GND）側
で行なうようにしたものである。また、ダイナミックス
ピーカの内部インピーダンスは主にボイスコイルの抵抗
（Rv）であり、僅かにインダクタンス成分を含んでいる
ことから、ここでは、前記（２）式で表わされる出力イ
ンピーダンスZoがこの内部インピーダンスRvを打ち消す
ような負性抵抗（−Rv）となるように、スピーカ電流検
出用インピーダンス素子Zsとして抵抗Rsを用い、かつ正
帰還利得α・βおよびアンプ利得Ａを定める各インピー
ダンス素子としても抵抗を用いている。
装置は、第１図のものに対し、スピーカユニット２とし
てダイナミックスピーカを用いて回路全体をより具体的
に表わすとともに、スピーカ電流検出は接地（GND）側
で行なうようにしたものである。また、ダイナミックス
ピーカの内部インピーダンスは主にボイスコイルの抵抗
（Rv）であり、僅かにインダクタンス成分を含んでいる
ことから、ここでは、前記（２）式で表わされる出力イ
ンピーダンスZoがこの内部インピーダンスRvを打ち消す
ような負性抵抗（−Rv）となるように、スピーカ電流検
出用インピーダンス素子Zsとして抵抗Rsを用い、かつ正
帰還利得α・βおよびアンプ利得Ａを定める各インピー
ダンス素子としても抵抗を用いている。
さらに、第２図の装置においては、伝達関数付与回路
33を構成するアンプA3を、DCサーボ用アンプに兼用して
いる。すなわち、外部入力端子P1に供給される信号を伝
達関数付与回路33のアンプA3で非反転増幅して電力増幅
回路31を構成するアンプ（内部パワーアンプ）A2の非反
転入力端に入力するとともに、アンプA3の反転入力を利
用して内部パワーアンプA2のDC変動を負帰還（NFB）補
償している。
33を構成するアンプA3を、DCサーボ用アンプに兼用して
いる。すなわち、外部入力端子P1に供給される信号を伝
達関数付与回路33のアンプA3で非反転増幅して電力増幅
回路31を構成するアンプ（内部パワーアンプ）A2の非反
転入力端に入力するとともに、アンプA3の反転入力を利
用して内部パワーアンプA2のDC変動を負帰還（NFB）補
償している。
第２図の音響装置は、第３図Ａの等価回路に示される
ように、スピーカ２側に独立してスピーカ２の内部イン
ピーダンスRvを打ち消すような負性抵抗（−Rv）を発生
させている。このため、スピーカ２は、モーショナルイ
ンピーダンスZMが、内部インピーダンスRv等のインピー
ダンスを介することなく、電圧源５と31とに直接接続さ
れたのと等価となる。電圧源は内部インピーダンスがゼ
ロであるから、スピーカ２のモーショナルインピーダン
スZMは両端を短絡されて共振Ｑがゼロとなり、スピーカ
２は、完全にデッドの状態となって極めて強力に駆動お
よび制動される。そして、この音響装置においては、伝
達関数付与回路33の伝達関数Ｔ（ｓ）を適宜設定するこ
とにより、負性抵抗発生用の電力増幅器31の出力電圧を
小さくし、もってパワーアンプ５側からの電力供給を増
加せしめたり、負性インピーダンス駆動時の周波数補正
を行なうことができる。
ように、スピーカ２側に独立してスピーカ２の内部イン
ピーダンスRvを打ち消すような負性抵抗（−Rv）を発生
させている。このため、スピーカ２は、モーショナルイ
ンピーダンスZMが、内部インピーダンスRv等のインピー
ダンスを介することなく、電圧源５と31とに直接接続さ
れたのと等価となる。電圧源は内部インピーダンスがゼ
ロであるから、スピーカ２のモーショナルインピーダン
スZMは両端を短絡されて共振Ｑがゼロとなり、スピーカ
２は、完全にデッドの状態となって極めて強力に駆動お
よび制動される。そして、この音響装置においては、伝
達関数付与回路33の伝達関数Ｔ（ｓ）を適宜設定するこ
とにより、負性抵抗発生用の電力増幅器31の出力電圧を
小さくし、もってパワーアンプ５側からの電力供給を増
加せしめたり、負性インピーダンス駆動時の周波数補正
を行なうことができる。
この音響装置は、さらに、従来の一般アンプがそのま
ま使えてアンプ固有の特徴も充分反映されるという長所
を有している。
ま使えてアンプ固有の特徴も充分反映されるという長所
を有している。
これに対し、特開平１−229599号に開示された負性イ
ンピーダンス駆動装置は、第３図Ｂの等価回路に示され
るように、アンプ５′側に負性インピーダンスを持たせ
るようにしているため、アンプ５′として出力インピー
ダンス中に負性インピーダンスを含む特殊なものを用い
なければならず、アンプがスピーカとペアとなり、汎用
性が乏しいという欠点があった。
ンピーダンス駆動装置は、第３図Ｂの等価回路に示され
るように、アンプ５′側に負性インピーダンスを持たせ
るようにしているため、アンプ５′として出力インピー
ダンス中に負性インピーダンスを含む特殊なものを用い
なければならず、アンプがスピーカとペアとなり、汎用
性が乏しいという欠点があった。
また、特開昭58−29295号に開示されたスピーカ駆動
装置は、第３図Ｃの等価回路に示されるように、負性抵
抗（−Rv）をスピーカと直列に接続するものである。こ
のように負性抵抗を接続した場合、通常、スピーカの出
力特性を調節するために上記伝達特性付与回路33のよう
なイコライザ回路が必要である。このイコライザ回路
は、第３図ＣにZEQで示すようにスピーカと直列に接続
されると考えられるが、その場合、負性抵抗−Rvの効き
が減少し、スピーカ２のモーショナルインピーダンスZM
の制動力が減少する。さらに、この負性抵抗（−Rv）
は、スピーカ電流検出抵抗をエミッタ抵抗とするトラン
ジスタＡ級アンプであるため、このトランジスタは、等
価的にスピーカ２とエミッタ抵抗との並列回路を駆動す
ることになる。したがって、このエミッタ抵抗をスピー
カ２のインピーダンスより充分小さく設定すると、負性
抵抗用のトランジスタの消費電力は実用に耐えない程、
大となる。一方、エミッタ抵抗を大きくすると、これ
は、アンプ５に対してはスピーカ２と直列に接続される
ため、アンプ５の出力がエミッタ抵抗で消費されて低減
してしまう。いずれにしても、特開昭58−29295号の負
性抵抗回路は、一般のアンプとの協働という面からは実
用的でない。
装置は、第３図Ｃの等価回路に示されるように、負性抵
抗（−Rv）をスピーカと直列に接続するものである。こ
のように負性抵抗を接続した場合、通常、スピーカの出
力特性を調節するために上記伝達特性付与回路33のよう
なイコライザ回路が必要である。このイコライザ回路
は、第３図ＣにZEQで示すようにスピーカと直列に接続
されると考えられるが、その場合、負性抵抗−Rvの効き
が減少し、スピーカ２のモーショナルインピーダンスZM
の制動力が減少する。さらに、この負性抵抗（−Rv）
は、スピーカ電流検出抵抗をエミッタ抵抗とするトラン
ジスタＡ級アンプであるため、このトランジスタは、等
価的にスピーカ２とエミッタ抵抗との並列回路を駆動す
ることになる。したがって、このエミッタ抵抗をスピー
カ２のインピーダンスより充分小さく設定すると、負性
抵抗用のトランジスタの消費電力は実用に耐えない程、
大となる。一方、エミッタ抵抗を大きくすると、これ
は、アンプ５に対してはスピーカ２と直列に接続される
ため、アンプ５の出力がエミッタ抵抗で消費されて低減
してしまう。いずれにしても、特開昭58−29295号の負
性抵抗回路は、一般のアンプとの協働という面からは実
用的でない。
第４図は、この発明の第３の実施例を示す。
同図の音響装置は、伝達関数付与回路33の出力をスピ
ーカ電流検出抵抗Rsの両端電圧でシフトして抵抗Rsの図
中右端側電圧を基準とするアンプA2で増幅するようにし
ている。
ーカ電流検出抵抗Rsの両端電圧でシフトして抵抗Rsの図
中右端側電圧を基準とするアンプA2で増幅するようにし
ている。
第５図は、第４図の音響装置のより具体的な回路例を
示す。第５図の装置において、伝達関数付与回路33は受
動素子のみで構成してある。
示す。第５図の装置において、伝達関数付与回路33は受
動素子のみで構成してある。
第６図は、この発明の第４の実施例を示す。
同図の音響装置は、２ウエイスピーカシステムのウー
ファのみをこの発明の特徴とする負性インピーダンス駆
動するようにしたものである。同図において、電源７
は、交流電源、例えば100Vの商用電源より電力増幅アン
プA2用の直流電源＋B1および−B1、ならびに電流検出ア
ンプA1、伝達関数付与回路33のアンプA3およびプロテク
ション回路８用の直流電源＋B2および−B2を発生する。
プロテクション回路８は、過負荷や過渡または異常動作
による回路およびスピーカの破壊および劣化を防止する
ためのもので、スピーカに所定値以上の直流電流が流れ
た場合にリレー接点ry1をオフするDCプロテクション機
能、スピーカに過電流が流れた場合にリレー接点ry1を
オフする過電流プロテクション、放熱板温度が所定値以
上となったときにリレー接点ry1をオフする放熱板温度
プロテクション、および電源スイッチ９の投入時、所定
の時間遅延してリレー接点ry1をオンさせる電源ミュー
ティングの各機能を備えている。また、この装置には、
図示しない一次ヒューズやトランス内温度ヒューズ等の
プロテクション手段も設けてある。
ファのみをこの発明の特徴とする負性インピーダンス駆
動するようにしたものである。同図において、電源７
は、交流電源、例えば100Vの商用電源より電力増幅アン
プA2用の直流電源＋B1および−B1、ならびに電流検出ア
ンプA1、伝達関数付与回路33のアンプA3およびプロテク
ション回路８用の直流電源＋B2および−B2を発生する。
プロテクション回路８は、過負荷や過渡または異常動作
による回路およびスピーカの破壊および劣化を防止する
ためのもので、スピーカに所定値以上の直流電流が流れ
た場合にリレー接点ry1をオフするDCプロテクション機
能、スピーカに過電流が流れた場合にリレー接点ry1を
オフする過電流プロテクション、放熱板温度が所定値以
上となったときにリレー接点ry1をオフする放熱板温度
プロテクション、および電源スイッチ９の投入時、所定
の時間遅延してリレー接点ry1をオンさせる電源ミュー
ティングの各機能を備えている。また、この装置には、
図示しない一次ヒューズやトランス内温度ヒューズ等の
プロテクション手段も設けてある。
第７図は、第６図の音響装置をより具体化した回路図
を示す。第７図において、IC（STK4040V）30は、第６図
の各アンプA1,A2,A3およびその周辺回路の一部を集積し
たハイブリッドICである。直流電源７は、センタタップ
式２次巻線電圧を有する電源トランス71と全波整流回路
72とで構成され、電圧＋B1および−B1の２つの直流電圧
を発生する。これらの電圧はIC30内のアンプA2へ直接供
給されるとともに、デカップリング回路73を介して電圧
＋B2および−B2としてアンプA1,A3等からなる回路に供
給される。スピーカ電流検出抵抗Rsは0.2［Ω］であ
る。
を示す。第７図において、IC（STK4040V）30は、第６図
の各アンプA1,A2,A3およびその周辺回路の一部を集積し
たハイブリッドICである。直流電源７は、センタタップ
式２次巻線電圧を有する電源トランス71と全波整流回路
72とで構成され、電圧＋B1および−B1の２つの直流電圧
を発生する。これらの電圧はIC30内のアンプA2へ直接供
給されるとともに、デカップリング回路73を介して電圧
＋B2および−B2としてアンプA1,A3等からなる回路に供
給される。スピーカ電流検出抵抗Rsは0.2［Ω］であ
る。
プロテクション回路８においては、抵抗R81とコンデ
ンサC81とで外部入力端子P1に生じる信号の直流成分を
通過し、これが＋0.6V以上であればトランジスタQ81を
オンし、トランジスタQ82およQ83をオフする。これによ
り、リレーソレノイドRY1が消勢され、リレー接点ry1が
オフする。また、前記直流成分が−0.6V以下であればト
ランジスタQ82のベース電流をダイオードD81およびD82
を介してバイパスし、トランジスタQ82およびQ83をオフ
することによりリレーソレノイドRY1を消勢する。これ
らの動作により、前記DCプロテクション機能を実現して
いる。スピーカ（ウーファ）２に過電流が流れた場合、
電流検出抵抗Rsの両端の交流電圧が高くなる。この交流
電圧は、ダイオードD83を介してトランジスタQ81のベー
スに供給される。したがって、これが＋0.6V以上であれ
ば、上述したように、トランジスタQ81がオンし、トラ
ンジスタQ82およびQ83がオフしてリレーソレノイドRY1
が消勢され、リレー接点ry1がオフする。すなわち、過
電流プロテクション機能が実現される。放熱板温度が上
昇すると、IC30が取り付けられているのと同じ放熱板
（図示せず）に取り付けられている正特性サーミスタPT
Hの抵抗値が上昇する。そして、放熱板温度が所定値以
上になると抵抗R82と正特性サーミスタPTHとの分圧値が
1.2V以上になる。これにより、トランジスタQ81はダイ
オードD84を介してベース電流を供給されてオンし、ト
ランジスタQ82およびQ83はオフしてリレーソレノイドRY
1が消勢され、リレー接点ry1がオフする。すなわち、放
熱板温度プロテクション機能が実現される。電源スイッ
チ９の投入時は、コンデンサC82が抵抗R83を介して充電
されその端子電圧が0.6V以上になるまでトランジスタQ
82およびQ83はオンしない。したがって、この間はリレ
ー接点ry1がオフしており、ウーファ２およびアンプユ
ニット３への信号が遮断される。すなわち、電源ミュー
ティング機能が実現される。
ンサC81とで外部入力端子P1に生じる信号の直流成分を
通過し、これが＋0.6V以上であればトランジスタQ81を
オンし、トランジスタQ82およQ83をオフする。これによ
り、リレーソレノイドRY1が消勢され、リレー接点ry1が
オフする。また、前記直流成分が−0.6V以下であればト
ランジスタQ82のベース電流をダイオードD81およびD82
を介してバイパスし、トランジスタQ82およびQ83をオフ
することによりリレーソレノイドRY1を消勢する。これ
らの動作により、前記DCプロテクション機能を実現して
いる。スピーカ（ウーファ）２に過電流が流れた場合、
電流検出抵抗Rsの両端の交流電圧が高くなる。この交流
電圧は、ダイオードD83を介してトランジスタQ81のベー
スに供給される。したがって、これが＋0.6V以上であれ
ば、上述したように、トランジスタQ81がオンし、トラ
ンジスタQ82およびQ83がオフしてリレーソレノイドRY1
が消勢され、リレー接点ry1がオフする。すなわち、過
電流プロテクション機能が実現される。放熱板温度が上
昇すると、IC30が取り付けられているのと同じ放熱板
（図示せず）に取り付けられている正特性サーミスタPT
Hの抵抗値が上昇する。そして、放熱板温度が所定値以
上になると抵抗R82と正特性サーミスタPTHとの分圧値が
1.2V以上になる。これにより、トランジスタQ81はダイ
オードD84を介してベース電流を供給されてオンし、ト
ランジスタQ82およびQ83はオフしてリレーソレノイドRY
1が消勢され、リレー接点ry1がオフする。すなわち、放
熱板温度プロテクション機能が実現される。電源スイッ
チ９の投入時は、コンデンサC82が抵抗R83を介して充電
されその端子電圧が0.6V以上になるまでトランジスタQ
82およびQ83はオンしない。したがって、この間はリレ
ー接点ry1がオフしており、ウーファ２およびアンプユ
ニット３への信号が遮断される。すなわち、電源ミュー
ティング機能が実現される。
この装置のプロテクション手段としては、さらに、一
次フューズFSが設けられている。また、電源トランス71
内には図示しないトランス内温度ヒューズも設けてあ
る。
次フューズFSが設けられている。また、電源トランス71
内には図示しないトランス内温度ヒューズも設けてあ
る。
第８図は、この発明の第５の実施例を示す。この音響
装置は、特開平１−229598号の音響装置と同様のMFB
（モーショナルフィードバック）駆動を一般のパワーア
ンプ５を活用して行なえるようにしたもので、振動セン
サ21付スピーカユニット２とこの発明の特徴とするMFB
駆動装置であるアンプユニット３とを、共鳴管ポート11
を有するキャビネット１内に配設し、さらに、この音響
装置を一般の電力増幅器であるパワーアンプ５の出力端
に接続するための一対の外部入力端子P1,P2を設けてい
る。ここでは、一方の外部入力端子P1を前記スピーカユ
ニット２の一方の入力端子P3に接続し、該他方の外部入
力端子P2はアンプユニット３の動作基準電位点に接続し
てある。さらに、前記アンプユニット３の電力増幅回路
31の入力には、前記振動センサ21によるスピーカユニッ
ト２の振動状態検出出力を負帰還するとともに、所定の
伝達関数を有する伝達関数付与回路33を介して前記一方
の外部入力端子P1に供給される信号を供給するように構
成してある。
装置は、特開平１−229598号の音響装置と同様のMFB
（モーショナルフィードバック）駆動を一般のパワーア
ンプ５を活用して行なえるようにしたもので、振動セン
サ21付スピーカユニット２とこの発明の特徴とするMFB
駆動装置であるアンプユニット３とを、共鳴管ポート11
を有するキャビネット１内に配設し、さらに、この音響
装置を一般の電力増幅器であるパワーアンプ５の出力端
に接続するための一対の外部入力端子P1,P2を設けてい
る。ここでは、一方の外部入力端子P1を前記スピーカユ
ニット２の一方の入力端子P3に接続し、該他方の外部入
力端子P2はアンプユニット３の動作基準電位点に接続し
てある。さらに、前記アンプユニット３の電力増幅回路
31の入力には、前記振動センサ21によるスピーカユニッ
ト２の振動状態検出出力を負帰還するとともに、所定の
伝達関数を有する伝達関数付与回路33を介して前記一方
の外部入力端子P1に供給される信号を供給するように構
成してある。
振動センサ21は、スピーカユニット２の振動板22の振
動状態を何らかの方法で検出するもので、例えば速度セ
ンサ、変位センサまたは加速度センサ等からなる。な
お、この振動センサ21に代えて、特開平１−229598号に
記載されるように、ブリッジ回路を用いて振動状態を検
出することもできる。アンプユニット３は、電力増幅回
路31、負帰還回路32′および伝達関数付与回路33からな
る。負帰還回路32′は前記振動センサ21または振動状態
検出ブリッジ回路の検出出力を所定の伝達関数βで増幅
し、電力増幅回路31の反転入力端子へ入力する。
動状態を何らかの方法で検出するもので、例えば速度セ
ンサ、変位センサまたは加速度センサ等からなる。な
お、この振動センサ21に代えて、特開平１−229598号に
記載されるように、ブリッジ回路を用いて振動状態を検
出することもできる。アンプユニット３は、電力増幅回
路31、負帰還回路32′および伝達関数付与回路33からな
る。負帰還回路32′は前記振動センサ21または振動状態
検出ブリッジ回路の検出出力を所定の伝達関数βで増幅
し、電力増幅回路31の反転入力端子へ入力する。
第８図の音響装置においては、アンプユニット３が一
般のパワーアンプ５と共働し、全体として特開平１−22
9598号の音響装置と全く同様のMFB駆動が行なわれる。
般のパワーアンプ５と共働し、全体として特開平１−22
9598号の音響装置と全く同様のMFB駆動が行なわれる。
第１図は、この発明の一実施例に係る音響装置の構成を
示す回路図、 第２図は、この発明の第２の実施例に係る音響装置の構
成を示す回路図、 第３図Ａ〜Ｃは、それぞれ第２図の音響装置の等価回路
図、ならびに第１および第２の従来例に係る音響装置の
等価回路図、 第４図は、この発明の第３の実施例に係る音響装置の回
路図、 第５図は、第４図の音響装置のより具体的な回路例を示
す回路図、 第６図は、この発明の第４の実施例に係る音響装置の回
路図、 第７図は、第６図の音響装置をより具体化した回路図、
そして 第８図は、この発明の第５の実施例に係る音響装置の回
路図である。 1:キャビネット 11:共鳴管ポート 2:スピーカユニット 21:振動センサ 3:アンプユニット 31:電力増幅回路 32,32′：帰還回路 33:伝達特性付与回路 5:一般のパワーアンプ P1,P2:外部入力端子 P3,P4:スピーカの入力端 Rs:スピーカ電流検出抵抗
示す回路図、 第２図は、この発明の第２の実施例に係る音響装置の構
成を示す回路図、 第３図Ａ〜Ｃは、それぞれ第２図の音響装置の等価回路
図、ならびに第１および第２の従来例に係る音響装置の
等価回路図、 第４図は、この発明の第３の実施例に係る音響装置の回
路図、 第５図は、第４図の音響装置のより具体的な回路例を示
す回路図、 第６図は、この発明の第４の実施例に係る音響装置の回
路図、 第７図は、第６図の音響装置をより具体化した回路図、
そして 第８図は、この発明の第５の実施例に係る音響装置の回
路図である。 1:キャビネット 11:共鳴管ポート 2:スピーカユニット 21:振動センサ 3:アンプユニット 31:電力増幅回路 32,32′：帰還回路 33:伝達特性付与回路 5:一般のパワーアンプ P1,P2:外部入力端子 P3,P4:スピーカの入力端 Rs:スピーカ電流検出抵抗
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/04 H03F 3/20
Claims (8)
- 【請求項１】スピーカを通常駆動する第１の電力増幅器
に駆動されてスピーカをその電気音響再生特性を改善す
べく駆動する音響装置において、 前記スピーカを負性インピーダンス駆動することによっ
て前記通常駆動時より増大する分の電気エネルギーを生
成する第２の電力増幅器を設けるとともに、前記増大す
る分の電気エネルギー以外の電気エネルギーである前記
通常駆動分のエネルギーは前記第１の電力増幅器から供
給するように構成したことを特徴とする音響装置。 - 【請求項２】前記第２の電力増幅器は、前記スピーカが
収納されるキャビネット内に配設されている請求項１記
載の音響装置。 - 【請求項３】前記キャビネットは、共鳴体構造を有する
請求項２記載の音響装置。 - 【請求項４】スピーカユニットと、 前記スピーカユニットの一方の入力端にその出力端を接
続された電力増幅回路と、 前記スピーカユニットの他方の入力端に接続された第１
の外部入力端子と、 前記電力増幅回路の動作基準電位点に接続された第２の
外部入力端子と、 前記スピーカユニットに流れる電流を検出しその検出出
力を前記電力増幅回路の入力側へ正帰還する正帰還回路
と、 前記第１の外部入力端子に供給される信号を所定の伝達
関数を介して前記電力増幅回路へ入力する伝達関数付与
回路と、 前記スピーカユニット、ならびに前記の電力増幅回路、
正帰還回路および伝達関数付与回路からなるアンプユニ
ットを収納するキャビネットと を具備することを特徴とする音響装置。 - 【請求項５】振動状態検出可能なスピーカユニットと、 前記スピーカユニットの一方の入力端にその出力端を接
続された電力増幅回路と、 前記スピーカユニットの他方の入力端に接続された第１
の外部入力端子と、 前記電力増幅回路の動作基準電位点に接続された第２の
外部入力端子と、 前記スピーカユニットの振動状態検出出力を前記電力増
幅回路の入力側へ負帰還する負帰還回路と、 前記第１の外部入力端子に供給される信号を所定の伝達
関数を介して前記電力増幅回路へ入力する伝達関数付与
回路と、 前記スピーカユニット、ならびに前記の電力増幅回路、
負帰還回路および伝達関数付与回路からなるアンプユニ
ットを収納するキャビネットと を具備することを特徴とする音響装置。 - 【請求項６】出力インピーダンスが実質的に零である一
般電力増幅器と協働し、スピーカをその電気音響再生特
性を改善すべく駆動する駆動装置であって、 前記一般電力増幅器の一方の出力端を前記スピーカの一
方の入力端に実質的に直結する接続回路と、 前記電力増幅器の他方の出力端を動作基準電位点として
前記一方の出力端の信号を入力し所定の伝達関数で増幅
して前記スピーカの他方の入力端を駆動する電力増幅回
路と、 前記スピーカの駆動または作動の状態を検出しその検出
出力を前記電力増幅回路の入力側に帰還する帰還回路と を具備することを特徴とする駆動装置。 - 【請求項７】前記帰還回路は、前記スピーカの駆動電流
を正帰還し、前記電力増幅回路とともに負性インピーダ
ンス駆動回路を構成する請求項６記載の駆動装置。 - 【請求項８】前記帰還回路は、前記スピーカの振動状態
を検出してその検出信号を負帰還し、前記電力増幅回路
とともにモーショナルフィードバック駆動回路を構成す
る請求項６記載の駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33521089A JP3035943B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置 |
| EP19900125621 EP0435304B1 (en) | 1989-12-26 | 1990-12-27 | Acoustic apparatus and driving apparatus constituting the same |
| DE1990632523 DE69032523T2 (de) | 1989-12-26 | 1990-12-27 | Akustisches Gerät und dazugehörendes Steuerungsgerät |
| US08/054,862 US5280543A (en) | 1989-12-26 | 1993-04-27 | Acoustic apparatus and driving apparatus constituting the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33521089A JP3035943B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196798A JPH03196798A (ja) | 1991-08-28 |
| JP3035943B2 true JP3035943B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=18285998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33521089A Expired - Fee Related JP3035943B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0435304B1 (ja) |
| JP (1) | JP3035943B2 (ja) |
| DE (1) | DE69032523T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004021546A1 (de) * | 2004-05-03 | 2005-12-08 | Avantgarde Acoustic Lautsprechersysteme Gmbh | Hornlautsprecher |
| JP4887968B2 (ja) * | 2006-08-09 | 2012-02-29 | ヤマハ株式会社 | 音声会議装置 |
| US8401207B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-03-19 | Harman International Industries, Incorporated | Motional feedback system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4550430A (en) * | 1981-02-20 | 1985-10-29 | Meyers Stanley T | Sound reproducing system utilizing motional feedback and an improved integrated magnetic structure |
| US4638258A (en) * | 1982-02-26 | 1987-01-20 | Barcus-Berry Electronics, Inc. | Reference load amplifier correction system |
| US5031221A (en) * | 1987-06-02 | 1991-07-09 | Yamaha Corporation | Dynamic loudspeaker driving apparatus |
| JPH0728473B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1995-03-29 | ヤマハ株式会社 | インピーダンス補償回路 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP33521089A patent/JP3035943B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-27 DE DE1990632523 patent/DE69032523T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-27 EP EP19900125621 patent/EP0435304B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69032523T2 (de) | 1999-04-08 |
| JPH03196798A (ja) | 1991-08-28 |
| EP0435304A3 (en) | 1991-10-23 |
| EP0435304B1 (en) | 1998-07-29 |
| DE69032523D1 (de) | 1998-09-03 |
| EP0435304A2 (en) | 1991-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3437237B2 (ja) | 増幅装置 | |
| US5280543A (en) | Acoustic apparatus and driving apparatus constituting the same | |
| US4096443A (en) | Balanced source follower amplifier | |
| JPH05267944A (ja) | トランス駆動回路 | |
| JP3035943B2 (ja) | 音響装置およびこのような音響装置を構成するための駆動装置 | |
| JP3189605B2 (ja) | スピーカー駆動回路 | |
| US5856759A (en) | Audio output amplifier with parallel class AB stages | |
| GB2342001A (en) | Second voice coil in MFB loudspeaker receives feedback signal | |
| JP3499234B1 (ja) | 音響駆動回路 | |
| JP2003536339A (ja) | デュアルブリッジ増幅器 | |
| WO2004019487A1 (ja) | デジタル増幅装置 | |
| JP3410146B2 (ja) | 電力増幅器 | |
| US5191616A (en) | Acoustic apparatus | |
| JP3106718B2 (ja) | スピーカ駆動装置 | |
| GB2334841A (en) | Class A audio amplifier with current sink controlled by feedback in dependence on speaker current | |
| EP3968515A1 (en) | Driver circuit arrangement for high capacitive load | |
| WO2023171499A1 (ja) | 電力増幅装置 | |
| JPH07120908B2 (ja) | 電力増幅回路 | |
| JP2709984B2 (ja) | オーディオ増幅回路およびオーディオシステム | |
| JPH07120909B2 (ja) | 電力増幅回路 | |
| JP2609943B2 (ja) | 増幅回路 | |
| JP3582243B2 (ja) | 入力切換回路 | |
| JP2507029B2 (ja) | 増幅器 | |
| JPH02137507A (ja) | 増幅器 | |
| JPH0631797Y2 (ja) | 受話増幅回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |